Mitkä ovat erot PCR: n ja kloonauksen välillä?

Polymeraasiketjureaktio (PCR) ja sen tieteellinen sukulainen, ekspressoitujen geenien kloonaus, ovat kaksi bioteknologiset läpimurrot 1970- ja 1980-luvuilla, joilla on edelleen merkittävä rooli ymmärtää tautia. Molemmat näistä molekyylitekniikoista antavat tutkijoille keinot tuottaa enemmän DNA: ta eri tavoin.

Historia

Molekyylibiologi Kary Mullis mullisti geenitieteen, kun hän suunnitteli polymeraasiketjureaktion (PCR) keväällä 1983, mikä ansaitsi hänelle vuoden 1993 kemian Nobel-palkinnon. Tämä läpimurto tapahtui vuonna 1902 peräisin olevan kloonaustutkimuksen kannoilla. Kloonauksessa ei tapahtunut mitään merkittävää edistystä vasta marraskuussa 1951, jolloin Philadelphian tutkijaryhmä kloonasi sammakonalkion. Suuri läpimurto tapahtui 5. heinäkuuta 1996, jolloin tutkijat kloonasivat ”Dolly” -karitsan pakastetusta maitosolusta.

PCR ja kloonaus

Kloonaus on yksinkertaisesti yhden elävän organismin tekeminen toisesta, luomalla kaksi organismia, joilla on samat tarkat geenit. PCR antaa tutkijoille mahdollisuuden tuottaa miljardeja kopioita DNA-kappaleesta muutamassa tunnissa. Vaikka PCR vaikuttaa kloonaustekniikkaan tuottamalla suuria määriä kloonattavaa DNA: ta, PCR on edessään - kontaminaation vaikeus, jolloin myös näyte ei-toivotulla geneettisellä materiaalilla voidaan replikoida ja tuottaa väärä DNA.

Kuinka PCR toimii

PCR-prosessi käsittää DNA: n hajottamisen kuumentamalla sitä, mikä purkaa DNA: n kaksoiskierteen erillisiksi säikeiksi. Kun nämä säikeet on erotettu, DNA-polymeraasiksi kutsuttu entsyymi lukee nukleiinihapposekvenssin ja tuottaa DNA: n kaksoisketjun. Tämä prosessi toistetaan uudestaan ​​ja uudestaan, kaksinkertaistamalla DNA: n määrä jokaisessa syklissä ja lisäämällä DNA: ta eksponentiaalisesti, kunnes syntyy miljoonia kopioita alkuperäisestä DNA: sta.

Kuinka kloonaus toimii

DNA-kloonaukseen kuuluu ensin lähde- ja vektori-DNA: n eristäminen ja sitten entsyymien käyttäminen näiden kahden DNA: n leikkaamiseksi. Seuraavaksi tutkijat sitovat lähde-DNA: n vektoriin DNA-ligaasientsyymillä, joka korjaa silmukan ja luo yhden DNA-juosteen. Tämä DNA viedään sitten isäntäorganismisoluun, jossa se kasvaa organismin mukana.

Sovellukset

PCR: stä on tullut rikosteknisen tutkimuksen vakiotyökalu, koska se voi kertoa hyvin pieniä DNA-näytteitä useiden rikollislaboratorioiden testaamiseen. PCR: stä on myös tullut hyödyllistä arkeologeille tutkia eri eläinlajien evoluutiobiologiaa, mukaan lukien tuhansia vuosia vanhoja näytteitä. Kloonaustekniikka on tehnyt suhteellisen helpoksi geenejä sisältävien DNA-fragmenttien eristämisen geenitoiminnan tutkimiseksi. Tutkijat uskovat, että luotettavaa kloonausta voidaan käyttää maatalouden tuottavuuteen lisäämällä parhaita eläimiä ja ja tehdä lääketieteellisestä testauksesta tarkempaa tarjoamalla koe-eläimiä, jotka kaikki reagoivat samalla tavalla samaan huume.

  • Jaa
instagram viewer